全 文 ：收稿日期:2004 - 07 - 05;修回日期:2005- 01- 04
基金项目:高等学校博士点基金项目“牧草种子产量形成机理的研究”(20010019004)、国家“ 948”重大项目专题“牧草种
子生产技术的研究与示范”(202009)资助
作者简介:孙铁军(1972 -),男 ,内蒙古呼和浩特市人 ,中国农业大学在读博士 , 主要研究方向牧草栽培及牧草种子生
产 ,发表学术论文 6篇.
施肥对新麦草种子产量及产量组分的影响
孙铁军1 ,韩建国1 ,赵守强2 ,岳　薇2
(1.中国农业大学草地研究所农业部草地植被恢复与重建重点开放实验室 ,
北京　100094;2.河北省张家口市塞北管理区 ,河北　张家口　076576)
　　摘要:以新麦草为材料 , 在河北坝上高原区种子生产实验研究中得出:在生育期中灌水 6 次 、磷
酸二铵做种肥的条件下 , 施化肥对新麦草种子产量影响显著 ,秋施 45kgN /hm2 +45kgP2O5 /hm2 、春
施 90 kgN /hm2 时种子产量最高 , 为 265. 1 kg /hm2 ;新麦草种子产量的首要影响因素是单位面积生
殖枝数 ,生殖枝主要由上年果前短营养枝转化 ,秋春施氮可以增加果前短营养枝 /m2 , 使第二年生殖
枝数 /m2 增加。同一施氮量下 , 秋春分施氮肥与春季一次施氮处理之间 , 小穗数 /生殖枝 、小花数 /小
穗 、种子数 /小穗及种子千粒重差异不显著。
　　关键词:新麦草;种子产量;产量组分;施肥
　　中图分类号:S54. 062　　文献标识码:A　　文章编号:1000-6311(2005)02-0016-06
Effect of Fertilizer on Seed Yield and Yield Components of Psathyrostachys juncea.
SUN Tie-jun1 , HAN Jian-guo1 , ZHAO Shou-qiang 2 , YU E Wei2(1. Insti tute of
Grassland Science , China Agricultural University /Key Laboratory of Grassland
Vegetat ion Restoration and Reconstruction , MOA , Bei j ing 100094 ,China;2. Saibei
Administration District , Zhangj iakou 076576 , China):Grassland of China , No. 2 ,
2005 ,pp. 16 ～ 21.
Abstract:The experiments of fert ili zer application w ere conducted w ith P sathy-
rostachy s juncea to study the changes of seed yield and yield components in the seed
product ion in the tableland , Hebei. Seed yield of P sathy rostachy s juncea was im-
proved signif icant ly by fer tilizer. The max imum seed yield w as 265. 1 kg /hm
2
at ap-
plica tion of 45 kgP2O5 /hm2 +45 kgN /hm2 in autumn and 90 kgN /hm2 in spring.
Fert ile ti lle rs developing f rom short vegetative shoo ts befo re f ruit last year were the
most important in al l the yield components. Short vegetative shoo ts befo re f rui t in-
creased by applying N in autumn and spring so that ferti le t illers next year increased.
—16—
第 27卷　第 2期　　　　　　　　　　　　中　国　草　地　　　　　　　　　　　　2005 年 3 月
Vol. 27　No. 2　 　　　　　　　　　　　Grassland o f China　　　　　　　　 　　　　Mar. 2005
In the same amount of N application , there w ere no significant di fference in spikele t
number /fe rtile tiller , f loret number /spikele t , seed number /spikelet and thousand -
seed w eight betw een N applicat ion in autumn and spring and that only in spring .
Key words:Psathy rostachy s juncea;Seed yield;Yield components;Fer tilizer appli-
cation
　　种子产量是种子生产的首要问题 ,通过
对播种期 、播种量 、行距 、肥料种类 、施肥量 、
施肥时间等的研究 、组合 ,选择投入低 、产出
高的田间管理技术 ,可以使生产效益得到大
幅度提高[ 1] 。禾本科牧草种子产量的直接影
响因素是种子产量组分 ,即单位面积的生殖
枝数 、小穗数 /生殖枝 、小花数 /小穗 、种子数 /
小穗以及千粒重 。施肥可以提高种子各产量
组分 ,氮肥是影响种子产量的关键因素[ 2 , 3] ,
一定范围内 ,随施氮量增加 ,种子产量增加 ,
到某一水平 ,产量不再增加[ 4] 。
新麦草是我国北方干旱半干旱地区良好
的放牧型牧草 ,也是补播草地及恢复草地生
态系统的主要草种[ 5] 。随着我国草地畜牧业
的发展 ,人工草地大量建植 ,草种供需矛盾日
益突出 ,新麦草种子需求更加迫切 ,但由于其
营养生长旺盛 ,生殖生长相对较弱 ,种子产量
一般较低。有关新麦草种子生产的研究甚
少 ,仅王显国等(2000)对新麦草种子成熟过
程中的活力变化进行了研究 ,但并未分析种
子产量及产量组分的影响因素[ 6] ,因此 ,研究
施肥对北方高原区新麦草种子产量及产量组
分的影响 ,进一步探索施肥对生殖枝分化的
作用 ,寻求提高种子产量的最佳施肥方式 ,对
牧草种子生产管理具有重要意义。
1　自然概况
实验区位于河北省张家口市塞北管理
区 ,地处内蒙古锡林郭勒草原南缘 ,河北省沽
源县北部坝上高原 ,北纬 41°45′～ 41°57′、东
经 115°39′～ 115°48′。海拔 1400m , 年均气
温 1. 4℃, ≥10℃的年积温 1513. 1℃,无霜期
100d左右 ,年均降雨量 297mm ,主要集中在
7 、8 、9三个月 ,年均风速 4. 3m /s ,年均大风
日数 49d ,年日照时数 2930. 9h ,土壤以栗钙
土 、草甸土为主 。其中 , 2002 ～ 2003年的月
图 1　2002 年 1 月～ 2003 年 10 月的月平均气温与月降水量
Fig . 1 Aver age month tempe rature and month precipita tion from Jan - 2002 to Oct - 2003
—17—
孙铁军　韩建国　赵守强等　施肥对新麦草种子产量及产量组分的影响
降雨量与月平均温度见图 1(降雨量用量雨
器与量筒测量 ,气温用辽阳精密仪器厂生产
的型号为 DWJ1 - 1的自动气温记录仪 ———
双金属温度计测量)。
2　材料与方法
2. 1　实验材料
新麦草(Psathy rostachy s juncea)品种
为 Bozoisky ,种子引自美国 ,原产地美国。
实验区设置在河北省张家口市塞北管理
区。新麦草种子田面积为 20 hm 2 , 设 21个
小区 ,每小区面积 5m ×6m , 小区总面积
630m 2 ,实验区外围有 1m 宽的隔离带。2001
年 7 月播种 , 播种量 14. 5 kg /hm2 , 行距
15cm ,同时拌种肥磷酸二胺 75kg /hm2(有效
成分 N 18%、P2O 5 46%)。
2. 2　施肥处理
新麦草实验区分别于 2002年 8月 27日
(2002年秋)与 2003年 5月 1日(2003年春)
进行秋春施肥处理(表 1)。其中 ,施肥处理 6
个(处理 2 ～ 7),对照 1个(处理 1),每处理重
复 3次。实验期间 ,返青期 、拔节期 、抽穗期 、
灌浆期以及果后营养期各浇水一次 ,灌水量
200 ～ 250mm ,并且冬前深浇封冻水 ,灌水量
250 ～ 300mm 。
2. 3　方法
2. 3. 1　种子产量测定
2003年种子成熟期各处理随机选择 1m
×1m 样方 3个 ,刈割生殖枝 ,自然干燥后脱
粒 、清选 、称重 ,计算单位面积种子产量 。
表 1　新麦草施肥处理
Table 1　Fertilization treatment with Psathyrostachys j uncea
处理编号 2002年秋施肥(kg /hm2) 2003年春施肥(kg /hm2)
1 0 0
2 90 90
3 45 90
4 45 135
5 0 180
6 45N+45P2O 5 90
7 0 90
2. 3. 2　种子产量组分测定
2003年盛花期与灌浆期分别在各处理
随机选取生殖枝 30个 ,测量小穗数 /生殖枝 、
小花数 /小穗 、种子数 /小穗。种子成熟期测
量 3个 1m×1m 样方内的生殖枝数 、营养枝
数 ,计算分蘖数 /m2 。
2. 3. 3　种子千粒重测定
用电子种子数粒仪(Contafill型)在各处
理数净种子 1000粒 ,称重 ,重复 3次 ,计算种
子千粒重 。
2. 3. 4　不同类型分蘖的数量测定
各处理分别在 2003年 5月 17日随机挖
取 20cm×20cm 样块(深 10cm)3 个 ,去土 ,
计数分蘖数 /m2 、叶数 /分蘖 、腋芽数 /分蘖 ,
并在各处理随机选取具有 1 、2 、3 、4 、5 、6个叶
片数的分蘖 30株 ,测量不同分蘖的节间长 ,
观察分蘖茎尖幼穗出现情况。
3　结果与分析
3. 1　秋春施肥对新麦草种子产量及其产量
组分的影响
3. 1. 1　对种子产量的影响
—18—
中国草地　2005 年　第 27卷　第 2期
与不施肥相比 ,秋春施肥对新麦草种子
产量影响显著(表 2)。秋施 45 kgN /hm2 +
45 kg P2O 5 /hm
2 、春施 90 kgN /hm2 处理的
(处理 6)的种子产量最高 ,达 265. 1kg /hm2 。
秋季不施肥时 ,随着春季施氮量增加 ,种子产
量增加 ,施 180 kgN /hm2 时 ,种子产量最高
(处理 1 、7 、5)。另外 ,从处理 2 、4 、5看出 ,秋
春施氮总量相同时 ,随着春季施氮量增高 ,种
子产量增加 ,表明春季施氮比秋春施氮对新
麦草种子产量的影响更大 。不同处理的实际
种子产量与生殖枝数 /m2 之间极显著相关
(R=0. 868),与其它各产量组分相关性不显
著 ,说明新麦草种子产量的主要影响因素是
单位面积的生殖枝数 。
3. 1. 2　对种子产量组分的影响
与不施肥相比 ,秋春施肥对新麦草营养
枝数 /m2 影响不显著 ,对生殖枝数 /m2 影响
显著 。其中 ,春季单施 180 kgN /hm2 时 ,生
殖枝数 /m 2最多达 127. 0枝;秋季氮 、磷配施
(45 kgN /hm2 、45 kg P2O 5 /hm 2)、春季施氮
(90 kgN /hm2)处理的小花数 /小穗与种子
数 /小穗最高分别为 5. 1朵 /小穗 、4. 1 粒 /小
穗(处理 6),但与秋施 90 kgN /hm2 、春施 90
kgN /hm2(处理 3)之间各种子产量组分差异
均不显著 。同一施氮量下 ,秋春分施氮肥(处
理 2 、4)与春季一次施氮(处理 5)之间各产量
组分差异不显著 ,表明秋季与春季施氮对新麦
草种子产量组分影响不显著(表 2)。
表 2　秋春施肥对新麦草实际种子产量 、产量组分及其分蘖数的影响
Table 2　Effect of fertilization application on actual seed yield, yield components and tillers
for Psathy rostachys j uncea in the autumn of 2002 and in the spring of 2003
处理
编号
营养枝
数 /m2
生殖枝
数 /m2
小穗数
/生殖枝
小花数
/小穗
种子数
/小穗
千粒重
(g)
实际种子产
量(kg /hm2)
1 1607. 7a 22. 7b 29. 4a 4. 3a 3. 1b 2. 903b 28. 0b
2 1642. 3a 82. 7ab 31. 2a 4. 4a 3. 7ab 3. 000ab 151. 5ab
3 1823. 0a 84. 3ab 30. 7a 4. 8a 3. 6ab 3. 110a 166. 5ab
4 1739. 0a 117. 7a 32. 2a 4. 9a 3. 7ab 3. 043ab 242. 0a
5 1780. 0a 127. 0a 31. 0a 4. 4a 3. 5ab 2. 970ab 246. 9a
6 1817. 3a 126. 0a 31. 7a 5. 1a 4. 1a 3. 097ab 265. 1a
7 1812. 3a 104. 0ab 31. 2a 4. 2a 3. 6ab 3. 017ab 223. 5a
R 0. 710 0. 997** 0. 862 0. 533 0. 762 0. 551 ———
　　注:R为处理 1～ 5的实际种子产量与不同产量组分之间的相关性 , **表示在 0. 01水平上的相关性显著;同列中不同
字母表示在 0. 05水平上差异显著。
3. 2　施氮对分蘖特性的影响
3. 2. 1　早期分蘖的叶片数与生殖枝数的关系
2003年 5月 17 日的测量结果表明(表
3),出现不同叶片数的新麦草分蘖节间伸长
不同 ,第一 、第二节间长之间在分蘖出现 3片
叶时差异不显著 ,出现 4片叶时差异显著 ,分
蘖明显拔节。新麦草分蘖的腋芽出现与叶片
数相关 ,出现 2 ～ 3片叶与出现 4片叶的腋芽
数 /分蘖差异显著 ,随分蘖叶片数增加 ,腋芽
数增加 ,出现 4 片叶的腋芽数 /分蘖最多达
1. 78个 。观察具有不同叶片数的分蘖幼穗
出现情况 ,发现新麦草出现 4片叶时 ,分蘖幼
穗显著出现 ,表明新麦草出现 4 片叶时生殖
枝明显转化。
—19—
孙铁军　韩建国　赵守强等　施肥对新麦草种子产量及产量组分的影响
表 3　出现不同叶片数分蘖的腋芽数 /分蘖 、幼穗出现比例 、节间长及幼穗长
Table 3　Axillary buds , internode and young spike lengths of tillers with dif ferent leaves and
proportions on visible young spike
叶片数 腋芽数 /分蘖 幼穗出现比例(%)
节间长(cm)
1 2 3 4
2 0. 89b 0. 0b 0. 37 ——— ——— ———
3 1. 11b 0. 0b 0. 58 ——— ——— ———
4 1. 78a 90. 0a 2. 79b 5. 95a 2. 16b 0. 64c
　　注:“ ———”表示节间长小于 0. 1cm 或没有观察到节间;腋芽数 /分蘖与幼穗出现比例是同列中比较 , 节间长是在同行中
比较 ,不同字母表示 0. 05水平上差异显著。
　　2003 年春季观测到的新麦草分蘖全部
由 2002年果后短营养枝及其休眠腋芽返青
发育形成 。截止 5月 17日 ,由休眠芽形成的
分蘖叶片数全部在 2 片叶以下(表 4),而出
现 3片叶以上的分蘖均由果后短营养枝形成
(表 5),表明 2003年新麦草生殖枝主要是由
2002年果后短营养枝转化形成 。
表 4　2003 年 5 月 17 日由休眠腋芽形成并出现不同叶数的分蘖数
Table 4　Tillers with different leave developing from dormant buds on the May 17th, 2003
处　　理
由休眠芽形成并出现不同叶数的分蘖数 /m2
1叶 2叶 3叶 4叶
1 192. 0 80. 0 0. 0 0. 0
2 272. 0 53. 3 0. 0 0. 0
3 176. 0 154. 7 0. 0 0. 0
4 202. 7 138. 7 0. 0 0. 0
5 336. 0 197. 3 0. 0 0. 0
6 170. 7 208. 0 0. 0 0. 0
7 261. 3 165. 3 0. 0 0. 0
平均值 230. 1 142. 5 0. 0 0. 0
3. 2. 2　2003 年新麦草生殖枝与 2002年两
种类型果后短营养枝的关系
2003年春季对不同类型的分蘖进行观
测发现 , 形成 2003 年春季新麦草分蘖的
2002年果后短营养枝主要有两种类型:一种
是 2002年新麦草发育前期形成且没有拔节
的营养枝 ,即果前短营养枝;另一种是 2002
年新麦草果前分蘖形成的果后一级分蘖 ,冬
季休眠以前为短营养枝。2003 年春季 ,由
2002年果后短营养枝形成的分蘖数中(表
5),76. 9%由 2002年果后一级分蘖形成 ,且
叶片数均在 4片以下 ,出现 4片叶以上的分
蘖均由 2002年果前短营养枝形成 ,2003年 5
月 17日出现 4片叶的分蘖 ,生殖枝明显转化
(表 3)。因此 , 2003年新麦草生殖枝主要由
2002年果前短营养枝转化 ,同时 , 2002年果
—20—
中国草地　2005 年　第 27卷　第 2期
后一级分蘖主要转化为 2003年果前短营养 枝。
表 5　2002 年不同时期短营养枝在 2003 年 5 月 17日形成出现
不同叶数的分蘖占同一叶片数果后短营养枝的比例
Table 5　Proportions on tillers with different leave on the May 17th , 2003 developing from
short vegetative shoots during dif ferent plant developments in 2002 to all short
vegetative shoots after fruit with the same leaf in 2002
2002年
不同发育期
2002年不同发育期短营养枝在 2003年形成出现不同叶数
的分蘖占同一叶数下果后短营养枝的比例(%)
1叶 2叶 3叶 4叶
2002年不同发育期短营养枝
占果后短营养枝的比例(%)
果前短营养枝 0. 0 0. 0 18. 5 100. 0 23. 1
果后一级分蘖 100. 0 100. 0 81. 5 0. 0 76. 9
果后短营养枝合计 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0
4　结论
4. 1　秋春施肥对新麦草种子产量影响显著 ,
秋季氮 、磷施 45kgN /hm2 +45kgP2O 5 /hm2 、
春季施 90kgN /hm2 的种子产量最高 , 达
265. 1kg /hm2 ;与秋春施氮相比 ,春季施氮对
新麦草种子产量影响更大 。
4. 2　新麦草各种子产量组分中 ,单位面积生
殖枝数是影响种子产量的主要组分 ,施肥可
以使单位面积生殖枝数显著增加 ,同一施氮
量下 ,春季施氮与秋春分施氮肥之间 ,新麦草
小穗数 /生殖枝 、小花数 /小穗 、种子数 /小穗
及种子千粒重差异不显著 。
4. 3　出现不同叶片数的新麦草分蘖节间伸
长不同 ,出现 4片叶的分蘖第一节间伸长显
著 ,明显拔节 ,幼穗显著出现 。2003年 ,截止
5月 17日新麦草出现 4 片叶的分蘖明显转
化为生殖枝。
4. 4　2002年新麦草果后短营养枝由果前短
营养枝与果后一级分蘖组成 , 2003年新麦草
生殖枝主要由 2002年果前短营养枝形成 ,而
2002 年果后一级分蘖与休眠芽主要形成第
二年果前短营养枝 。
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—21—
孙铁军　韩建国　赵守强等　施肥对新麦草种子产量及产量组分的影响